从军工心脏开始

    基本上没有争论哪一个好看，四人就直接选择了以hong-6为基础的外形。

    “那看来大家的想法都是一致的，那基于hong-6的外形基础，也就是翼展32.3米、机长34.8米机、高10.36米、机翼面积164.7平方米，我倾向于把缩放比例定位150:1，就是飞龙的翼展在2.1、机长在2.3、高度在0.6米左右。”

    “那结构重量可以控制在30kg左右吗”陈东风询问他。

    “应该没问题的，飞龙并不需要特技飞行，很多加强结构是不需要的，我估计应该在25-28kg左右。”唐昌宏很自信的回道。

    “那起落架你准备是可收起的还是固定在外部”杨韦问他，杨韦觉得mini2000在飞行的时候那3个起落架是最丢分的。

    “鉴于飞龙的体积很大，采用折叠式液压起落架应该是没有问题的，具体的还要看内部体积够不够用。”唐昌宏分析道。

    “其实我感觉最好还是不要收起来，多一道执行机构，就多了一重风险，如果起落架不能正常收起和放下的话还有可能造成事故。如果是固定的，反倒方便些。”陈东风反对把起落架收进机腹中。

    杨韦相信也是，如果要实习这个功能的话至少每个起落架需要4个电动执行机构，在加上相应的传感器。而且折叠舱门本身也会挤占内部空间，所有这个功能不要也罢。

    “好吧，这个起落架功能可以不要的，反正速度低不会影响道气动性能。”杨韦接受了陈东风的说法:“那我来说说刚才我查的资料。”

    “超视距的远程遥控，离不开实时的视频信号传输。现在比较成熟的就是模拟信号的传输和数字信号的传输。模拟信号的优点是技术成熟，有成熟的集成电路可以直接使用，而数字信号传输的需要在接收和发射端使用a/d和d/a转换电路，现在国内还没有实用的技术，国外倒是已经开始进入实用阶段了。”

    “说这么多，就是只能用模拟信号传输呗！”杨辉打




第四十四章 求助院长 二议‘飞龙’
    陈东风四人沟通了飞龙的设计参数和结构后，他们决定明天再简单的整理好形成一个初稿，然后去找黄院长向他请教下。

    周一中午，四人利用休息时间，把飞龙的航发、控制系统和外形结构的参数和设计目标进行了汇总，准备下午课间的时间去请教下黄老院长。

    “现在，院长会不会太忙了，我们真的去找他”杨辉有点迟疑的说。

    “我们的这个项目4个里程碑，第一个是理论设计，第二个是试制测试，第三个是定型，第四个才是加装摄像机和制导导弹后的完整版。这个项目的时间跨度可能很长，这个学期结束我们都不一定能够完成呢。这里面需要学校的支持，我们必须要先得到黄院长的支持。”陈东风解释道。

    “没事，我们这次去，并不会占据院长太多的时间，前期我们的理论设计可能都需要1-2个月呢，过了这个时间，校工厂的订单应该也快完成的七七八八了。到时候应该能空出人来帮助我们。”唐昌宏分析道。

    四人商量一致，决定下午抽一个课间的时间去和院长商量下飞龙项目的事情。

    四人跑了几个空后，终于在还是把刚想出门办事的黄院长给‘抓住’了。

    “你们四个小鬼，找我有什么事情，我现在忙的是片刻不得停歇。有什么事情就在走廊说吧，我就不喊你们进去坐了。”黄院长对他们也不客气。

    陈东风他们也不讲究，直接说明了来意，“院长，我们在mini2000的基础上设计出一个超视距的察打一体无人机。”

    “需要我做什么”黄院长也不废话。

    四人被噎了下，楞了下后，陈东风回答:“暂时没有，我们可能需要1-2个月的设计时间，之后才会需要帮助…”

    “那你们就设计好了以后，再来找我，我有事，先走了。”黄院长打断了陈东风的话后，就风风火火的走了，把四人晾在了走廊上。【…　 &！小说更好更新更快】

    “走吧，空口白话的没有说服力，我们的这几页纸还不能引起院长的兴趣。”唐昌宏安慰大家道。

    “没事，大家放宽心，院长忙着mini2000的事没时间兼顾我们也正常，打铁还需自身硬，我们把飞龙设计好了，这是先决条件。飞龙很有可能是一个更有潜力的项目。”陈东风为大家鼓鼓劲说道。

    话不多说，四人相互拍拍肩膀，暗自下决心要把飞龙设计好。

    “那我们还是按照惯例，晚上把任务在细分下”陈东风提议。

    晚饭时间，四人打好饭回到宿舍，开始了第二次飞龙项目会议。

    陈东风做完项目小组长，先为项目定了基调:“飞龙，是我们的第二代航模飞机，它未来最大的可能性是运用到军事上，性能的稳定可靠是第一位的。”

    “说道这个性能稳定可靠。”唐昌宏补充道:“不外乎发动机的稳定性和控制系统的稳定性。大家想想对策。”

    “我来说说发动机问题。”陈东风想了下后回道:“大涵道比发动机的稳定性，主要是三大特性要研究好。一是发动机节流特性，也称为发动机得到转速特性，是在保持飞行高度和飞行速度不变的条件下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律。二是发动机速度特性，在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变的情况下，发动机推力和燃油消耗率随飞行速度的变化规律。三是发动机的高度特性，在给定的调节规律下，保持发动



第四十五章 大涵道比 设计不易
    现在也不是寒暑假期间，四人不可能心无旁骛的展开设计工作，通常只能白天收集资料，晚上去图书馆或者教室讨论、计算、设计。

    陈东风和杨辉的大涵道比发动机设计任务在经过1天的知识积累后，两人开始了第一次的讨论。

    “东风，发动机推力要达到1400n左右，原先的核心机能否胜任你的外涵道可以占到总推力的多大比例”杨辉的这个问题是基于mini2000核心机设计的关键。

    对于大涵道比涡扇发动机而言，外涵推力在总推力中起主要作用。外涵道推力计算的准确与否，对于该型发动机性能计算来讲，有着重要的影响。而外涵道推力系数是否准确，直接影响着外涵道推力的计算。

    “现在的民用航发外涵道推力占总推力的60%-75%，当然涵道比都是大于8的，而且这些发动机的压气比很大，远大于我们现在核心机的5，一般都是大于20的。如果我们不改进核心机的话，燃油效率虽然会提高1倍左右但是不能满足长时间的巡航的。”

    “那就是要增加压气机的级数了离心压气机的效率可不高啊。”

    “一般一级离心式压气机的效率在60%-70%之间，2级可以达到9左右，但是效率降低后，可能飞龙的速度会进一步下降，巡航速度可能达到200km/h左右就已经很好了。除此以外，由于核心机的也需要做一些微调，如燃烧室的体积等。”陈东风把他粗略计算过的数据告诉杨辉。

    “东风，飞龙的大涵道比涡扇发动机的动力大部分是来自于内涵道高温高度气体使外涵道低温低速气体膨胀产生的，可以知道外涵道进气量的大小是非常重要的，可见涵道大小的重要性，只有最合适的大小才能发挥出发动机的最佳性能。我们需要进行大量的计算得出最佳的涵道面积比，得出最佳的进气口形状，得出风扇叶片的形状，而且这需要大量的试验数据来验证。”

    “由于核心机的压气机有改变，所以基本上要全部重新来一遍了。还是我来负责核心机，你来负责风扇等其他子系统”陈东风提议。

    “那就这么定了，风扇的设计需要配合你的核心机基本参数如出口温度、压力和推力等，其他的子系统基本和以前差别不大，也是要核心机出来后再微调。所以我前期想先跟着你学习核心机的理论计算方法，帮你做一些计算工作。”

    “那，最好不过了，就这么说定了。”陈东风肯定了他的想法。

    陈东风还是决定从建立对象的热力学数学模型开始，再结合计算流体力学等对发动机进行优化设计和性能评估。这样不仅可以有效减少发动机的试验费用，避免实际的试验风险，还可以缩短研制周期，降低开发成本。同时，发动机数学模型的应用极为广泛，它是控制、故障诊断、发动机性能分析、发动机控制系统设计的基础。

    陈东风的核心机的数学模型方法选择的是部件级数学模型方法。部件级数学模型沿发动机气路流程建立发动机各个部件的气动热力学模型，通过求解部件间平衡方程的形式，使得各部件匹配工作。

    根据大涵道比发动机的特点，研究大涵道比涡扇发动机的一些关键建模技术，其中包括:风扇内外涵道分开建模、内外涵道分开排气、增压级部件导叶角建模、外涵通道的反推装置建模等。

    陈东风考虑到大涵道



第四十七章 设计复杂 开始建模
    陈东风和杨辉在经过半个多月的自学，再加上向老师请教后，陈东风觉得自己已经基本掌握三元流动理论的基本应用，可以比较熟练的使用理论里面的方程了。因此他和杨辉商量后，就决定开始动手进行理论设计，而杨辉进度稍慢，只能一边跟着陈东风设计，一边再自学了。

    陈东风在设计mini2000的离心式压气机的时候是以二元流动理论为基础，并加以适当的工程上的修正，修正系数是在做实验的时候确定的。这种方法有较大的局限性，特别是这种二元流动理论不能确切地描绘出压气机通流部分流动的真实情况，尤其是它不适用于大流量、大功率、高效率的压气机，二元流动理论的局限性也在于这里。

    陈东风为了把真实的流动加以简化和抽象突出主要的影响因素，这就需要做一些假定，这些假定的精确程度和适用范围是已经在生产实践和实验中加以验证过的。目前在做三元流动分析时的基本假定有四个个。

    一是流体是非粘性的，也就是理想流体。因此流体微团之间和流体微团与壁面之间的摩擦力与热交换不予考虑。至于粘性及传热对流动总效果的影响，由于飞龙的速度设计的很小，在这里就忽略不计了。

    二是流体的状态变化由完全气体状态方程来描述，即p =p r t。

    三是流体在固定流道内的运动是定常的，即运动状况不随时间变化。流体在叶轮中的运动相对于转动坐标系也假定是定常的，即相对于随叶轮一起转动的坐标系来说，流体的运动状况也不随时间变化。

    四是由于一般被压缩气体介质的重度都较小，因此忽略流体的重力作用。

    在这些基本假定之下，陈东风建立一组流体的运动方程，即基本方程，来描述流体在离心式压气机内运动的状况。这些方程计有反映流体受力状况的运动方程，反映流体能量转换与守恒的能量方程和反映流体质量守恒的连续性方程。

    陈东风只有把这些基本方程求解出来后，才可以进行压气机子午流面三元流动分析和回转面的三元流动分析。

    根据子午流面的计算，可以得到叶轮出口参数及中间流面上的速度、压力等分布，由此衡量叶轮气动性能的优劣，并提出改进的办法。

    回转面是由子午流线绕z轴旋转而成的曲面。回转面与叶片相交在回转面上形成一定的叶片形状。回转面内的求解可给出叶片间的流动状况。由此可以求得通过两叶片间准正交线的质量流量和密度。在校核流量之后，通过做近似计算，可以修正速度分布和回转面流线形状。

    陈东风计算到这里，才将将把二级压气机的叶轮机叶片的强度、进口外形和叶片外形设计完成。至于扩压器和蜗壳基本没有改变，陈东风还是沿用以前的设计。接下来就要进入到燃烧室的理论设计。

    由于进入燃烧室的气体压力讲究是原先的2倍，又考虑到需要飞龙需要长巡航时间，需要省油的特性。陈东风这次放弃了选用汽油，改用柴油来代替。

    陈东风再设计燃烧室容积的时候，首先考虑到在同样的条件



第四十七章 模型设计 基本完成
    “东风，飞龙的发动机和mini2000一样，不设置反推器吗”

    “我也在考虑这个，mini2000没有反推器，降落距离达到150米，而且对起落架的刹车消耗很大。mini2000是涵道比0.2，当时考虑到即使在外涵道设置反推器，得到的反推力也不大。现在飞龙的涵道比达到6，设置反推器的作用是很大的。”陈东风考虑了下说道。

    两人查阅了相关资料，目前大型客机几乎都采用发动机反推装置进行降落时的减速。因为叶栅式反推装置具有高可靠性和适应性。所以被大量采用。两人决定还是采用成熟的技术——叶栅式反推器。

    所谓的叶栅式反推器，就是在外涵道内插入一阻流板，气流沿着阻流板反向的排出发动机而产生反推力。当反推力器正常运行时，处于外壁上的阻流板由水平位置打开一定的角度，最后仅极少部分气流从阻流板下方通过，绝大部分外涵气流反向排出产生反推力。经过计算后可以得到发动机外涵喷管推力与反推力的差，即为外涵喷管总推力。

    不长的时间里，陈东风和杨辉就计算出来阻流板的角度和反推力器运行时外涵喷管总推力的关系。

    “东风，发动机的控制方式还是和mini2000一样，选择开环方式开环的话根本得不到你希望验证的发动机节流特性、速度特性和高度特性。”杨辉和陈东风讨论飞龙发动机的控制方式，通俗讲就是燃油和速度的关系。

    “你怎么考虑的”

    “现代民用大涵道比涡扇发动机通常都是采用燃油到转速的闭环控制方式，基于经典、可靠的比例-积分-微分即 pid 控制方法设计控制器。通过在包线点内设置多组 pid 数据，根据当前飞行状态进行切换，使控制器适应发动机的非线性变参数特性。即便如此，这些pid参数依然是基于某一稳态工作点设计的，在动态过程中的控制效果还是会不尽如人意，尤其在响应速度方面。同时，pid参数的切换容易造成系统的响应振荡，这不利于发动机的安全以及稳定。我有在考虑采用自适应pid算法，根据发动机工作状态自动地调节参数，以寻求更稳定、更快速的控制效果。不过目前还没有什么进展。”

    陈东风也是陷入了沉思，想了会后:“你提的自适应pid算法目前还没有研究的实例，我们可以在后续改进型中验证。飞龙的发动机的飞行包线目前还没有通过实验测出来，但是根据飞龙的任务规划，主要还是在巡航，不会有很多的过载机动飞行的。目前还是宜用pid闭环控制。”

    杨辉比较过后，也同意了陈东风的想法，开始设计燃油和转速的闭环控制系统。

    两人一边上课一边设计，不知不觉中已经过去了快2个月了。这两个月的时间里，陈东风四人多次开会，交流进度，杨韦和唐昌宏的任务已经接近完成了。

    杨韦和唐昌宏在这两个月的时间里，他们设计了一套导轨式4镜头自动切换系统，但是他们没有高速记录运动物体影像的光学摄像机具体资料，因为这些都是军用级别的，他们还接触不到。杨韦和唐昌宏只能根据津门光学研究所最新研发的电视摄像机来初步设计。

    唐昌宏在设计的飞龙外形结构，加强了机翼的强度设计。为了提高机翼强度，没有采用mini2000可拆卸的机翼安装



第四十八章 考试优先 飞龙延后
    第二天，陈东风四人带着几百张的飞龙项目设计图纸，出现在了黄老院长的办公室里。这两个月的时间，黄院长也是忙的不可开交，校工厂三班倒的满负荷生产mini2000，这才把订单完成了二分之一，估计过年之前还不一定可以全部完成。

    黄老院长坐镇质量环节，没一个零件的检测数据他都是要过目的，至于抽查那更是家常便饭。在狠狠的抓了几次质量缺陷问题后，才有好转。期间陈东风四人也被他安排去教测试人员完成mini2000的试飞和发动机的试车检测。

    黄老院长看了这四人，这才想起来2个月前，陈东风四人和他说过要开启一个新的项目。至于这个项目是干嘛的，他贵人多忘事，已经记不清了。